Керамизация поверхности – плазменное напыление и самораспространяющийся высокотемпературный синтез
Плазменное напыление создаёт дугу постоянного тока между катодом и анодом. Дуга ионизирует рабочий газ, превращая его в высокотемпературную плазму. Формируется плазменный факел, который расплавляет порошок и образует капли. Высокоскоростной газовый поток распыляет капли и выбрасывает их на подложку. На поверхности образуется покрытие. Преимущество плазменного напыления заключается в очень высокой температуре напыления: температура в центре может достигать более 10 000 К, что позволяет получать любые тугоплавкие керамические покрытия, обладающие хорошей плотностью и высокой прочностью сцепления. Недостатком является более высокая эффективность напыления. Недорогое и дорогостоящее оборудование, высокие единовременные инвестиционные затраты.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) – это технология синтеза новых материалов путем самопередачи высокой тепловой энергии химической реакции между реагентами. Преимуществами являются простота оборудования, простота процесса, высокая эффективность производства, низкое энергопотребление и отсутствие загрязнения. Это технология поверхностной инженерии, которая отлично подходит для защиты внутренних стенок труб. Керамическое покрытие, полученное методом СВС, обладает высокой прочностью сцепления, высокой твердостью и коррозионной стойкостью, что может эффективно продлить срок службы трубопровода. Основным компонентом керамического покрытия, используемого в нефтепроводах, является Fe+Al2O3. Процесс заключается в равномерном смешивании порошка оксида железа и алюминиевого порошка в стальной трубе, а затем вращении на высокой скорости в центрифуге, после чего воспламеняется электрической искрой, и порошок горит. Реакция смещения происходит с образованием расплавленного слоя Fe+Al2O3. Расплавленный слой наслаивается под действием центробежной силы. Fe находится близко к внутренней стенке стальной трубы, а Al2O3 образует керамическую внутреннюю облицовку вдали от стенки трубы.
Время публикации: 17 декабря 2018 г.